Giaùo aùn _ Baøi 12NC Ngöôøi soaïn : Thầy Leâ Ngoïc Voõ Hoaït ñoäng 3 : Bieân ñoä vaø pha ban ñaàu cuûa dao ñoäng toång hôïp.. Bieåu thöùc khaùc[r]
(1)Giáo án _Bài 12NC Người soạn :ThầyLê Ngọc Võ Bài 12
TỔNG HỢP DAO ĐỘNG I MỤC TIÊU
Kiến thức
– Biết thay việc cộng hai hàm dạng cosin (hay sin) x1 x2 tần số góc việc cộng hai vectơ quay tương ứng X1
vaø X2
thời điểm t = Nếu x1 X1
, x2 X2
x1 + x2 X1
+ X2
– Hiểu tầm quan trọng độ lệch pha tổng hợp hai dao động Kỹ năng
– Có kĩ dùng cách vẽ Frenen để tổng hợp hai dao động tần số góc
– Vận dụng thành thạo phương pháp giản đồ véc tơ để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương tần số để giải tập tương tự sgk
Thái độ
– –
II CHUẨN BỊ Giáo viên
– Chuẩn bị hình vẽ phương pháp tổng hợp véc tơ giấy khổ lớn – Chuẩn bị phiếu học tập
Học sinh
– Ơn lại khái niệm kiến thức hình chiếu véc tơ xuống hai trục tọa độ III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HƯỚNG DẪN CỦA GIÁO VIÊN NỘI DUNG LƯU BẢNG
Hoạt động 1 : Ổn định tổ chức Đặt vấn đề vào mới. ( …… phút)
– Cá nhân suy nghĩ , trả lời
các câu hỏi giáo viên
x = Acos(ωt + )
Dao động điều hịa
có thể xem chuyển động hình chiếu điểm chuyển động tròn lên trục trùng với đường kính đường trịn
Lớp trưởng báo cáo tình lớp
– Viết phương trình dao động
điều hòa ?
– Nêu mối quan hệ giẵ dao động điều hòa chuyển động tròn ?
◬. Đặt vấn đề: Trong thực tế :
các cấu máy dao động trong quá trình vận hành máy dao động trên bệ đặt máy Như vậy, dao động
VÉC TƠ QUAY
–Một đại lượng dao động điều hòa vec tơ
quay vẽ thời điểm ban đầu Vectơ có :
gốc gốc toạ độ trục Ox độ dài biên độ dao động Hợp với trục Ox góc
bằng pha ban đầu (chọn
chiều dương chiều dương của vòng tròn lượng giác)
Trang 1
(2)Giáo án _Bài 12NC Người soạn :ThầyLê Ngọc Võ
– Nhận xét câu trả lời
baïn
Học sinh nhận thức vấn đề học
của cấu máy so với bệ máy là tổng hợp dao động Hơm nay ta tìm hiểu phương pháp tổng hợp dao động tần số góc ω , Bài
11 : “TỔNG HỢP DAO ĐỘNG”
– Ghi tựa lên bảng
Ta biểu diễn :
OM = A,
Hoạt động 2 : Tổng hợp hàm dạng sin tần số góc Phương pháp giản đồ Fesnel (… phút)
Phương trình mơ tả dao động tần số góc ?
Tính chất véc tơ tổng hợp véc tơ xác định quay ? Phương pháp véc tơ quay? – Đọc phần 1,2 SGK, suy
nghĩ thảo luận nhóm , trả lời câu hỏi gv
x1= A1 cos(ωt + 1) x2= A2cos(ωt + 2)
… Hình chiếu tổng R tổng hình chiếu (quy tắc đa giác lực )
– Hoïc sinh vẽ véc tơ quay OM1và OM2
Chx OM1 = OP1= x1
Chx OM2 = OP2= x2
OM =OM1 + OM2
OM quay với tốc độ
goùc
= 2– 1 : độ lệch pha
2 dao động thành phần
Ghi nhận kiến thức
Yêu cầu HS đọc phần 1,2SGK Yêu cầu học sinh cho hai
biểu thức dao động điều hòa tần số ?
Đvđ : x =x1 + x2 ?
Yêu cầu học sinh nhắc lại định lý hình chiếu ?
– Giáo viên vừa vẽ vừa hướng
dẫn hs tìm cơng thức biên độ tổng hợp cơng thức tính pha ban đầu dao động tổng hợp
Độ lệch pha dao động?
Đại lượng
không thay đổi véc tơ thành phần quay : ; A ; ? Vị trí tương đối véc tơ
1. VẤN ĐỀ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG (sgk)
2. TỔNG HỢP CỦA HAI HÀM DẠNG SIN CÙNG TẦN SỐ GĨC. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRESNEL
Giả sử ta phải tìm li độ của dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số sau :
x1= A1 cos(ωt + 1)
x2= A2cos(ωt + 2)
– Ta biểu diễn :
x1= A1 cos(ωt + 1)
→ OM1[A1,1]
x2= A2cos(ωt + 2) → OM2[A2,2]
OM=OM1 + OM2
Trong : OM [A ,] biểu diễn li độ tổng hợp :
x = A cos(ωt + )
OM quay với tốc độ
goùc Trang 2 R1
R
R2 R3
R4
O
M x
+
H.1a a
H.1
H.2 y2
y1 Q
P
1 2
1 2
2
(3)Giáo án _Bài 12NC Người soạn :ThầyLê Ngọc Võ Hoạt động 3 : Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp (… phút)
Biểu thức mô tả biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp ? – Đọc phần 3_SGK, quan sát
cột bên trái sgk, suy nghĩ thảo luận nhóm ; Trả lời câu hỏi giáo viên
xeùt OM1M ta coù : OM2 = OM
12 + M1M22–
2OM1.M1M2cos(OM1M)
A2 = A12 +A22 –
2A1A2cos(2 – 1)
Maø:(OM1M)=1800 – (M1OM2)
cosOM1M = – cosM1OM2
A2 = A12 +A22+
2A1A2cos(2 – 1)
tan = = = =
y1 = A1sin1 ; x1 =A1cos1 y2 = A2sin2 ; x2 =A2cos2
Suy :
tan =
Ghi nhận kiến thức
Yêu cầu HS đọc phần 3SGK Yêu cầu học sinh tìm cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp (độ dài véc tơ OM) pha ban đầu củadao động tổng hợp
Gợi ý :
Từ hình vẽ, dựa vào định lý
hàm số cosin OM1M → biên độ dao động tổng hợp (OM) ?
AÙp dụng định lý hình chiếu…
3. BIÊN ĐỘ VAØ PHA BAN ĐẦU CỦA DAO ĐỘNG TỔNG HỢP
Biên độ pha ban đầu :
AA22==AA22 1
1++AA2222++22AA11AA22coscos((22––11))
(1)
tantan = = (2) Ảnh hưởng độ lệch pha
Nếu dao động thành phần cùng pha :
= (1 – 2)= 2n
(1) A = A1+A2 : ℓ ớn I Nếu dao động thành phần ngược pha :
= (1 – 2)= (2n+1)
(1) A= A1 – A2 : n h oû I ( n = 0, 1, 2 , …)
Hoạt động : Củng cố, vận dụng định hướng nhiệm vụ ( … phút)
– Trình bày nội dung kiến
thức tiếp thu …
– Thảo luận nhóm trả lời phiếu học tập
Ghi nhiệm vụ học tập
– Củng cố kiến thức trọng tâm học + Nắm phương pháp véc tơ quay…
Yêu cầu HS nhà làm tập từ 1, 2, trang 60
SGK
Yêu cầu HS xem trước 13 : TH “XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN …”.
Ví dụ : Cho DĐĐH phương, tần số : x1 = 4cos(10t + /3)
cm vaø x2 =
2cos(10t+) cm Tìm
ptr dao động tổng hợp ?
IV RÚT KINH NGHIỆM
Trang 3
H.2 y2
y1 Q
P
1 2
1 2
2
(4)Giáo án _Bài 12NC Người soạn :ThầyLê Ngọc Võ PHIẾU HỌC TẬP
Có dao động điều hòa phương , biểu diễn véc tơ quay
A1 A2
Đặt ∆ : Độ lệch pha
– Xét biểu thức sau biên độ dao động tổng hợp : A1 + A2 (1) │A1 + A2 │ (2) (3)
◍ Hãy chọnmỗi biểu thức thích hợp để trả lời câu sau từ câu → câu 5
Câu 1 :Nếu dao động có độ lệch pha khơng (∆ = 0) thì biên độ của dao động tổng hợp có biểu
thức ?
A.(1) B (2) C (3) D.Biểu thức khác
Câu 2 : Nếu dao động có độ lệch pha ∆ = /2thì biên độ của dao động tổng hợp có biểu thức ?
A.(1) C (2) C (3) D.Biểu thức khác
Câu 3 : Nếu dao động có độ lệch pha ∆ = thì biên độ của dao động tổng hợp có biểu thức ?
A.(1) B (2) C (3) D.Biểu thức khác
Câu 4 : Nếu dao động có A1 =A2 =A vaø ∆ = /3thì biên độ của dao động tổng hợp có biểu thức ?
A.2A B A C. – A D A
Câu 5 : Nếu dao động có A1 =A2 =A vaø biên độ dao động tổng hợp A độ lệch pha ∆ có giá trị
nào ?
A.(rad) B (rad) C (rad) D.Giá trị khác
Câu 6 : Một vật thực đồng thời dao động điều hòa phương : x1 = 2sinωt (cm) x1 = 2sin(ωt – ) (cm) Phương trình dao động tổng hợp :
A.x = 2sin(ωt – /3) cm B x = 2sin(ωt + /2 ) cm
C x = 2sin(ωt – /2) cm D x = 6sin(ωt + 2/3 ) cm
Câu 7 : Một vật thực đồng thời dao động điều hòa phương : x1 = A1sin10t (cm) x1 = 8sin10t (cm) Vận tốc lớn nhất vật có là 1 m/s Biên độ dao động A1 :
A. 6 (cm) B 10 (cm) C 8 (cm) D. 2 (cm)
Câu 8 : Có 3 dao động điều hịa phương có phương trình : x1 = 4sin(t + /6 ) cm ; x2 = 4sin(t + 5/6) cm ; x3 = 4sin(t – /2) cm Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp có giá trị sau :
A 4 (cm) ; /4 (rad) B 4 (cm) ; /3 (rad) C. 5 (cm) ; – /6 (rad) D Giá trị khác
Trang 4
Bài 12 Lớp : 12A
Mã số:
A1
1
A2
2 A1
A2
x 2
1
∆